1 工程概况
某中承式钢桁架拱桥，桥梁跨径35+80+35=150m，中间拱为中承式，两侧拱圈为上承式飞燕形式，拱圈由上弦拱肋和下弦拱肋两部分组成，之间采用焊接工字钢连接形成平面桁架，与两拱圈连接部分采用节点板栓接，横桥向两片拱肋之间采用横撑连接。中跨下承式部分吊杆采用两种形式，除6号吊杆采用外径30mm的钢拉杆外，其余均采用OVM.GJ15-3CR型钢绞线整束挤压拉索。
2 吊杆安装工艺流程
吊（索）杆安装需与桥面系配合施工，工艺流程如下：0#吊索【横梁定位（位置、高程）→挂索→吊杆下端连接→复测标高是否达到设计要求→吊杆调整】→1#吊索【横梁定位（位置、高程）→挂索→吊杆下端连接→复测标高是否达到设计要求→吊杆调整】→0-1#间纵梁焊接→（顺序安装吊索、横梁、纵梁）→桥面系焊接→全桥标高复测→全桥调索→吊杆锁定。
3 桥面系和吊索安装要点
3.1 桥面系施工
该桥面系为典型的悬浮体系，桥面系钢结构与吊索安装配合进行，施工中先由中跨中间0#索向两端依次进行。
3.1.1 0#索施工步骤：安放钢横梁→定位测量→挂索→吊索下端连接。
3.1.2 两侧1#索施工步骤：钢横梁安装就位→定位测量→挂索→吊索下端连接。
3.1.3 安装0-1#索纵梁，与横梁焊接一体。
3.1.4 向两侧顺序安装2→6#钢横梁、吊索（杆）、纵梁。
3.1.5 由中间向两边焊接桥面板。
吊（索）杆安装，将吊索水平运至桥面起吊位置，用升降车将组装好的吊索竖直吊起，将上叉耳螺孔对准拱桥的拱肋板孔，用柱销锁紧；将下叉耳的螺孔对准桥面肋板孔，用柱销锁紧（以此类推分别安装其余吊杆）。根据高程进一步调整调节套筒，使桥面完全达到设计高程后锁紧螺母。
3.2 吊索索力调整
吊索（杆）力的大小与均匀程度直接影响到成桥时的线性、各结构的内部应力分布以及使用中的荷载效应，最终对桥梁的美观、安全以及使用寿命起到十分关键的作用。
3.2.1 本次吊索力调整的目的
主要有以下几个方面：（1）使得桥梁的吊索力与理论值相符，达到均匀的程度并达到设计要求；（2）桥梁线型平顺，误差符合规范要求；（3）结构内力分布均匀，保证桁架拱及主梁的内力不发生明显变化。
3.2.2 吊索力调整步骤及方法
（1）吊索力采用频率式吊索力动测仪初步测量。
（2）理论计算。采用空间有限元分析程序MIDAS CIVIL进行理论计算，得到理论吊索力。再在模型中输入初测吊索力，经过调整，在模型中使得吊索力符合设计。
（3）第一次调整吊索力。吊索力采用压力传感器及频率式吊索力动测仪进行测量。拟定按照从两边对称向跨中的顺序对吊索力进行依次的调整。目的为使得吊索力初步接近设计要求，对吊索力动测仪完成系数标定。
（4）第二次调整。由于已采集到准确的吊索力实际值，在经过模型理论计算后，对超出规范要求的吊杆逐一进行最终调整，使得达到设计要求，且保证吊索力的均匀。完成此次的吊索力调整工作
4 钢桁架拱桥构件的吊装技术
4.1 根据本工程的特点，将连廊构件的吊装划分为A、B(B1+B2)、C、D四个区域。考虑到合理施工机械、充分利用现场的施工条件，吊装按照A、B、C、D的顺序进行，其中B1和B2区可以同时进行。每个区域的吊装顺序。
4.2 主拱架采用分段吊装、设临时支撑、空中对接的吊装方法
（1）在两个半榀桁架对接接头位置用碗扣式脚手架搭设立杆间距为600mm的临时支撑架，截面尺寸为3000mm×3000mm，成为三榀主桁架对接安装的位置。
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（2）用160T汽车吊按施工顺序进行主桁架吊装（主桁架选用两点绑扎法进行吊装）。将与砼筒连接的两段桁架吊装就位后，一端与砼基础上的支座连接，另一端设置在临时支撑架上，就位后用两道揽风绳临时固定，再将第三段桁架吊装就位，设置在临时支撑架上，然后将三段桁架再临时支撑架上调整到安装位置，并临时固定；
（3）测量校正后，再用焊接和螺栓连接将桁架固定成型，后进行下一榀桁架吊装。
（4）吊装第二榀主桁架前，用倒链将一根支撑与第二榀主桁架临时固定，当第二榀主桁架安装就位，将支撑与第一榀相连后，用两道揽风绳将第二榀主桁架临时固定，再安装一根支撑后松钩，然后用同样的方法吊装下第三榀主桁架。
4.3 次桁架的吊装方法
小梁和支撑的安装顺序：从中间向两边安装，以A区为例：先安装靠近中间次桁架的支撑，再安装靠近砼筒的支撑。将所有主桁架之间的支撑安装完毕后，再安装边桁架及支撑，所有下层构件安装完成后，进行下层构件整体测量校正。等一个区域下层全部构件吊装、整体校正合格后，再进行桁架的焊接和高强螺栓连接。最终固定并整体测量合格后，再进行上层结构和屋面结构的安装。
4.4 连廊屋面结构的安装
屋面结构采用分三段加工、现场拼接、整体一次吊装的方法，每个区域屋架的安装从一段向另一端顺序安装。每个钢架吊装后先临时固定，装完后一个区域内屋架安装完并测量校正到位后，进屋架间其他构件的安装，一个区域内屋架及其他构件全部安装完、并测量校正后，进行焊接和高强螺栓最终固定。
5 吊杆力的监控
5.1频率式吊杆力动测仪由加速度传感器、频率采集仪和便携式计算机组成。其原理是首先通过环境随机振动法测定斜拉吊杆的振动频率，然后按修正的振弦计算公式计算斜拉吊杆的拉力。
用环境随机振动法测定吊杆的振动频率。采用专用夹具将加速度计固定在吊杆上，以测定吊杆的横向振动。测量时不必对被测吊杆进行人为激振，加速度传感器将采集到的被测吊杆的随机振动信号转变成电信号经激励放大器放大后送到FFT信号分析仪中进行频谱分析，得到被测吊杆的横向振动频率，最后由嵌入式中央微处理器综合运算得到实吊杆力。
5.2 主梁线性的监控
在每根吊杆所在处横截面的桥面上布设3个测点，分别位于桥梁中线及各距离中线2.5m处，在第一次张拉前对其进行测量，并在吊杆调整过程中实施即时监控。全桥13对吊杆，故共布设39个测点。
5.3 结构应力的监控
选取主梁最不利截面即跨中与中跨1/4截面处，共3个截面。应变计分别布设于此3个截面纵梁的上下缘及横梁的上下缘处。在吊杆调整过程中，及时对应力进行测量，保证横梁及纵梁的应力不发生突变，保证桥梁吊杆调整过程中的结构安全。
5.4 拱脚水平位移的监控
按本桥的结构特点，桥面发生扭曲时对刚性节点影响最大，而本桥刚性最大节点位于4个梁拱的拱脚部位，故在吊杆力调整施工过程中，在此4个部位设置位移计（或千分表）观测其水平向变化以控制施工。
6 安装技术措施
（1）临时固定措施
在分段吊装外围钢桁架时，考虑到钢桁架高度达到3米，且均为平面桁架，因此吊装过程中较易发生倾覆。为保障桁架在吊装过程中不发生倾覆，需要进行桁架的临时固定，在吊装分段桁架两侧张拉揽风绳；散件高空吊装单元在拼装完成一段分段桁架后，也需要设置揽风绳进行张拉。
（2）支撑架设置措施
对于散件吊装部分，在桁架弦杆分段位置设置临时支撑架，为保障高空拼装精度要求，需要在临时支撑架上设置有拼装胎架，以方便桁架的高空对接焊接，在临时支撑架两侧均设置临时走道，以方便工人的高空操作作业。
（3）支撑架卸载措施
七层楼面钢结构安装完毕后，择机实施钢结构卸载。卸载顺序由中间向两边进行，并根据支撑架支撑点位置的挠度进行分级卸载。卸载方案的编制原则：以结构安全为宗旨、以变形谐调为核心、以实时监控为手段。施工过程应严格遵循上述原则。
7 结语
吊杆（索）施工完成后对全桥进行了静力荷载试验，通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和应力，确定桥梁结构在试验荷载作用下的实际受力状况满足设计及规范要求，并通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析，对桥梁结构做出了总体评价，为工程验收提供了技术依据。
论文作者:赵艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：桁架论文; 吊杆论文; 吊索论文; 桥面论文; 测量论文; 横梁论文; 支撑架论文; 《基层建设》2018年第31期论文;